摘要：发电厂汽轮机作为电力供应的重要部分，如何解决发电厂汽轮机常见的故障显得尤为重要。本文对发电厂汽轮机的故障进行了分析，并探讨了解决对策。
关键词：汽轮机；常见故障；解决对策
0引言
汽轮机是以蒸汽作为工质将蒸汽热能转变为机械能的旋转式原动机，将其与其他热动力原动机相比，汽轮机具有使用寿命长、单机功率大、效率高、运转平稳以及单位功率成本低等优点。因此，汽轮机作为火电厂主要设备之一，其安全稳定、经济运行是维持电力供应的保障。
1发电厂汽轮机故障机理阐述
多年来，我国大多数火力发电厂以燃煤为主要燃料，其装机容量占据总装机容量的绝大部分，多年来一直维持在这个水平。
汽轮机组要保证正常运行，机器的各个零部件的各项指标，都要满足额定的参数要求。如果各项运行指标高于额定的参数，就会对机组的正常运行造成不利影响，带来安全隐患。如回热加热器、散热损失，以及给水部分旁路漏流等。
汽轮机作为电厂非常重要的设备之一，在电厂运营过程中处于常期的运行状态下，属于高能耗设备，所以需要加快对汽轮机正常运行的管理力度，重视汽轮机设备的日常维护，做好维修工作，从而保证电厂汽轮机的安全、正常、健康运转，提高电厂的生产效率。
2汽轮机常见故障及其解决对策
汽轮机的常见故障可以按照故障的性质分为：不平衡、摩擦、转子失衡、转子轴稳定性四个方面，也可以按照通常的分类方法分为汽轮机异常振动、汽轮机转子不平衡、汽轮机油系统故障以及汽轮机凝汽器系统故障等四个方面。下面结合电厂汽轮机的常见故障及其故障机理进行具体阐述。
2.1异常振动及解决对策
汽轮机的不正常振动多是由于长时间运行导致关键部位磨损、运行维护不当等原因造成的。这些不正常振动原因及解决对策具体分以下三点：
（1）汽流激振现象引起的异常振动
该现象主要由于汽轮机叶片受不均衡气流冲击以及流道紊乱形成的强烈气流激振引起。尤其是针对大型机组其叶片相对较长，汽流在经过较长的流道后膨胀形成紊乱的汽流流道导致汽轮机叶片产生异常的震动。为消除这一异常振动原因可以通过改变负荷变化率避免产生汽流激振，具体可以通过改变汽轮机高压调速汽门来消除汽流激振。
（2）转子热变形导致的机组异常振动
汽轮机转子热变形时其一倍频振幅的增加与转子温度和蒸汽参数有密切关系。由于转子材料的差异和转子热应力的不同，从而导致转子在热场中的膨胀系数不同，致使转子发生弯曲形变。因此，由于较大的转子热形变导致机组异常振动。针对这一特殊情况，传统的处理方法就是更换新的转子。然而更换转子的代价很高，能否分析其原因解决转子发生热形变的根本原因亟待解决。
（3）摩擦引起的异常振动。
由于转子形变、安装和维护时留有异物以及维修不及时等原因都会造成汽轮机的摩擦现象。由于汽轮机的摩擦会导致内部机械应力分布不均，伴随发热与机械碰撞，因此可能会在发电机的输出端产生工频以外产生少量分频、高频分量。也会导致转子受热发生形变产生严重的不平衡受力情况。
通过对故障信号的平滑处理和小波去噪等信号处理方法获得一种较新的汽轮机振动故障诊断方法，并且结合频率分析与路径分析的轴振动信号处理和识别方法来验证振动故障诊断的准确性。
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2.2转子不平衡及解决措施
转子轴轨道的动态特性包含丰富的信息，对于旋转机械故障诊断和反映不同的旋转机械故障具有重要作用。而根据工程应用经验和调查，在现场发生的机组振动多数是由于转子不平衡引起的。目前汽轮机和发电机的转子大部分都是柔性转子。因此若排除固定轴承和固定式联轴器的故障，那么就可以判定机械振动多数是由于转子不平衡造成的。其原因主要是转子在变速运动中发生扭曲形变，此时其平衡状态将发生改变。因此，由于不平衡力和转子绕曲产生转子不平衡。
一般转子的动平衡在出厂和检修过程中都会进行检测，但是由于转轴摩擦、热形变等难免造成不平衡。通常其解决措施是通过对轴系统的振动状态测量试验获得不平衡故障频谱图，并用频谱图来分析和检查转子不平衡原因，通过动平衡实验检测和校正系统配重来平衡转子。
2.3油系统故障及解决措施
汽轮机油系统是汽轮机的重要组成部分，油系统一旦出现故障也会导致汽轮机组无法正常运行。汽轮机油系统故障主要原因是油质不良、设备质量不良两方面原因。油质不良一方面可能是由于油的来源问题，主要涉及油的出厂前、运输和存储过程不能得到很好的保护；另一方面可能是由于现场的滤油机循环系统工作不正常导致。这些油质不良问题严重时有可能导致汽轮机轴颈严重磨损。
因此，需要及时维护汽轮机组的滤油系统及时分析油的清洁度并严格控制滤油机循环系统的运行状况。依据工程实践可以采取分布式布置滤油系统，分段进行油循环。该方法不但可以隔绝油循环系统间的交叉污染问题还有利于检测油系统的故障。
2.4凝气系统故障及解决措施
凝汽设备包括凝汽器、循环水泵、凝结水泵、抽气器等，凝汽器是其最重要的组成部分。凝汽器主要用于吸收蒸汽凝结时释放的热量，将凝结水及时排除维持循环。如果凝汽器出现故障，例如最常见的低真空运行、冷却管泄露、凝结水过冷、凝结水含氧量高等。这些故障会导致管道、设备损坏、腐蚀，因此针对凝汽器特有的故障，需要及时的检测蒸汽参数、冷却水水量、疏水器及其水管是否发生故障等。依据凝汽器相关参数采取有效措施解决其故障问题，保证机组的安全、经济、平稳运行。
3结论
随着社会经济的发展和人民的生活的不断提高，对电力能源的需求也因此提高，可见保障汽轮机的安全的运行是至关重要的。但是由于汽轮机在运行的过程中会受到许多因素的影响，因此，汽轮机的运行就会出现许多的问题，这就要求我们及时的发现这些问题并且采用积极有效的措施对其进行修复，保证汽轮机的安全运行，只有坚持对汽轮机故障的解决措施进行研究，才能推进汽轮机技术创新，才能保证汽轮机全生产运行，为城乡人民的用电和生产服务，更好地为我国小康社会的经济发展服务
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作者简介：
宋厚谊，男，1983年07月生，辽宁大连人，现供职于霸州中电环保发电有限公司，助理工程师，从事发电厂汽机专业方面的研究工作。
论文作者:宋厚谊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/7
标签：汽轮机论文; 转子论文; 凝汽器论文; 故障论文; 不平衡论文; 机组论文; 汽轮论文; 《电力设备》2018年第12期论文;